12 Boj se změnou klimatu, politická jednání, lobby a alternativní názo ry

1. Fyzikální aspekty zátěží životního prostředí 12 Boj se změnou klimatu, politická jednání, lobby a alternativní názory

2. Dopady klimatických změn • Problém klimatických změn otevírá řadu problémů. • Dopady klimatických změn se projevují v zemědělství, vodohospodářství, lesnictví, na celých ekosystémech, na ekonomické prosperitě, duševní pohodě a na lidském zdraví. • Obecně platí, že ekonomicky méně vyspělé oblasti budou vyvolanými klimatickými změnami zranitelnější.

3. Můžeme klimatické změně zabránit? Nabízejí se dvě řešení: • Omezit vliv člověka, tj. zaměřit se na snižování emisí skleníkových plynů. • Klimatickým změnám se přizpůsobit a hledat způsoby omezování negativních důsledků. Obě cesty mají své opodstatnění. • Je nutné se zaměřit na zpřesňování odhadůbudoucích změn a předpovědí extrémních výkyvů počasí. • Je nutné investovat do účinných varovných systémů, které mohou ochránit lidské majetky a životy. • Ve smyslu principu předběžné opatrnosti není na místě nečinnost, protože klima planety se skutečně mění.

4. Legislativa Kjótský protokol k Rámcové úmluvě Organizace spojených národů o klimatické změně uzavřený v roce 1997 na 3. konferenci smluvních stran v Kjótu. • Představuje základní dokument dlouhodobých mezinárodních snah o zamezení nebo zpomalení globálního oteplování. • Je první právně závaznou mezinárodní dohodouo ochraně klimatu založenou na tržních mechanismech, která si klade za cíl dosáhnout v relativně krátkém časovém úseku významného snížení produkce emisí skleníkových plynů.

5. Střety vědeckých názorů a využívaní vědy k uskutečnění politických cílů • Vědecké teorie nejsou obecná dogmata. • Na půdě vědy se střetávají opačné názory, argumentem k jejich obhájení však musí být především vědeckámetoda, resp. praxe. • Často není pro ověření teorie dostatek informací z experimentu, teorie jsou pak pouze hypotézami. • I teorie vytvářené vědci mohou obsahovat chyby (většinou neúmyslné), které vznikly v logických krocích při rozboru experimentů nebo naopak při odvozování předpovědí.

6. Obtíže klimatologie • Obecným problémem současné klimatologie a vědy vůbec je skutečnost, že vědecký výzkum je až příliš rozsáhlý. • Vědci jsou pohlceni vývojem ve vlastním oboru a nedokáží svůj výzkum průběžně přizpůsobovat výsledkům z jiných oborů. • Informací je tolik, že není nadále možné sjednotit dostupné poznání do smysluplného celku, jako se o to pokoušely předchozí generace.

7. Alternativní hypotézy • Velikost pozorovaného oteplování leží doposud v rozmezí přirozeného dlouhodobého kolísání teplot. • Oteplování je důsledkem odeznění předcházejícího chladného období - malé doby ledové. • Oteplování je důsledkem dlouhodobého kolísání intenzity slunečního záření. • Trend oteplování je z předkládaných dat prozatím neprůkazný a jedná se pouze o statistické kolísání hodnot. • Vliv člověka není významný, klima je chaotický systém, který se otepluje z neurčitelných příčin.

8. Vědecký výzkum a politické cíle • Stejně jako jiné oblasti lidské společnosti se i věda může stát předmětem politických cílů. • Příkladem může být závod o dosažení Měsíce, ke kterým došlo mezi USA a SSSR ve dvacátém století. • Jakkoliv byly cíle zdůvodňovány dosažením pokroku ve vědě, hlavním impulsem k vyhlášení měsíčního projektu byly politické cíle – získání prestiže technologicky vyspělé velmoci.

9. Změna klimatu a ekonomické zájmy • Alternativní teorie ať už z toho či onoho tábora mohou sledovat politické cíle či hospodářské zájmy. • Na jedné straně je to pochopitelně lobby stávajících průmyslových výrobců, jejichž zisky plynou např. z využití fosilních paliv. • Na druhé straně to mohou být na první pohled ušlechtilé zájmy skupin, které prosazují nové avšak drahé technologie.

10. Alternativní technologie a klima • Alternativní technologie mohou mít i negativní důsledky. • O problematice slunečních nebo větrných elektráren a o biopalivech bylo pojednáno v souvislosti s jadernou energetikou.

11. Vodík – alternativní palivo • Lehký plyn, který je schopen poskytovat po snadném transportu v plynném nebo v kapalném stavu svou energii nejen spalováním, ale i přímou přeměnou v palivových článcích na elektrickou energii. • V jakémkoliv skupenství pak jako nositel chemické energie je schopen akumulovat velké množství energie např. ze slunečních článků nebo z větrných elektráren. • Je schopen pohánět spalovací i turbínové motory. • Není jedovatý a odpadním produktem jeho spalování je voda nebo vodní pára.

12. Vodíkové technologie • Některé technologie již byly v rámci vývojových projektů vyzkoušeny. • Zavedení do praxe je spojeno s jejich zlevněním. • V současné době svět spotřebovává ročně asi 250 mil. tun průmyslového vodíku. • Vodík se získává převážně ze zemního plynu, štěpením ropy při jejím zpracování v petrochemických kombinátech nebo konverzí fosilních paliv parokyslíkovou směsí. • Jsou vyvinuty i technologie využívající termochemické procesy na katalyzátorech.

13. Výroba vodíku • Nejčistější vodík se získává rozkladem vody elektrickým proudem - elektrolýzou. • Je to proces, při kterém se na elektrodách připojených na stejnosměrné napětí a ponořených do vodního roztoku hydroxidu draselného nebo sodného uvolňuje na anodě kyslík a na katodě dvojnásobné množství vodíku. • Současné pokročilé tlakové elektrolyzéry používají jako elektrodu iontové membrány, nebo rozkládají vodní páru na keramickém elektrolytu z oxidu zirkoničitého.

14. Energetická náročnost • Na výrobu 1 kg H2 se spotřebuje 45 kWh elektrické energie. • Účinnost výroby vodíku se podle použité metody pohybuje od 40 do 60 %. • Cena 1 kg vodíku je ve většině zemí srovnatelná s 1 kg propanu nebo ropy. • Ke zkapalnění kilogramu vodíku je třeba vynaložit 40 až 50 MJ.

15. Přeprava a skladování • Vodík lze přepravovat potrubím pod tlakem jako zemní plyn; vzhledem k jeho explozivním schopnostem však musí být dodržována příslušná bezpečnostní opatření. • Přepravuje se i v tlakových nádobách pod tlakem 20 až 35 MPa . • V kapalném stavu (při teplotě –253 °C) se přepravuje trailery nebo speciálními tankery a uchovává se v kryogenních, dobře izolovaných nádržích, obvykle při mírném přetlaku 0,4 MPa.

16. Využití vodíku v dopravě • Problém s uložením vodíku v palivových nádržích dopravních prostředků s vodíkovými motory vyřešilo vázání vodíku na kovy v podobě hydridů kovů. • Nádoba vyplněná porézním kovem (např. slinutým kovovým práškem prostupným pro plyn), např. na bázi lanthanu a niklu při tlaku 0,5 MPa pohltí tolik vodíku, jako tisíckrát objemnější nádrž plynu. • V 10 cm3 titanových třísek se dá takto uskladnit 160 litrů vodíku. Když se náplň mírně zahřeje, vodík se uvolní.

17. Využití vodíku • Vpalivových článcích se transformuje elektrochemickou reakcí vodíku s kyslíkem (např. ze vzduchu), za mírné nebo vyšší teploty, chemická energie na energii elektrickou přímou přeměnou s účinností 70 až 90 %, bez hluku a exhalací. • Připřímém spalovánívykazuje vodík dvojnásobnou výhřevnost oproti např. benzínu. Hoří pětkrát rychleji než zemní plyn.

18. Proces spalování vodíku • Katalytické spalování probíhá při teplotách pod 500 °C s mírnými emisemi NOX. • Jestliže se do hořícího plynu s teplotou 1000 - 3000 °C vstřikuje voda, která předtím chladila stěny spalovací komory, mění se hořák v generátor páry. • Tzv. vodíko - kyslíkové vyvíječe páry mohou být i levnější než klasické kotle pro spalování fosilních paliv.

19. Vodíkové motory • Vodík se hodí jak k pohonu pístových motorů s vnitřním spalováním, tak k pohonu plynových turbín. • V pístových motorech hoří rychle, maximální emise NOX jsou srovnatelné s benzínovými motory. • U leteckých turbínse příznivě uplatňuje vysoká hustota vodíkového paliva, nižší hmotnost motoru a to, že lopatky jsou obtékány mnohem méně agresivními plyny.

20. Prognóza možných negativních důsledků • Vodíkové technologie jsou pouze tak ekologicky čisté, jak čisté jsou zdroje energie a suroviny, které jsou při jeho výrobě využity. • Při některých způsobech výroby mohou být produkovány škodliviny. • Možným velkým problémem přímého využití vodíku, je schopnost vodíku uniklého při výrobě, dopravě, přečerpávání atd., napomáhat likvidaci ozónové vrstvy. • Vodíkové spalovací motory používané v masovém měřítku lokálně ovlivní obsah vody v atmosféře.